KR20150038767A - 전기 자동차의 충전 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

전기 자동차의 충전 제어장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 자동차의 충전 제어장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 전기 자동차의 충전 제어장치는 배전선로의 시간대별 전력부하를 추정하여 제공하는 배전망 전력이력정보 D/B 처리부; 배전망 운영시스템으로부터 실시간 배전선로의 전력부하를 입력받아 제공하는 배전정보 취득부; 충전부하 스케줄에 따라 전기 자동차의 충전을 제어하고, 충전부하 삭감명령에 따라 시간대별 충전부하 삭감량을 충전예약이 설정된 충전기에 배분하여 상기 충전부하 스케줄을 조절하고, 이를 통해 충전을 제어하는 충전기 관리부; 및 상기 배전망 전력이력정보 D/B처리부로부터 제공된 상기 배전선로의 시간대별 전력부하 추정 데이터에 대해 상기 배전정보 취득부로부터 제공된 상기 실시간 배전선로의 전력부하를 반영하여 오차를 보정하고, 오차가 보정된 상기 배전선로의 시간대별 전력부하에 따라 시간대별 충전부하 삭감량을 산출하여 상기 충전기 관리부에 통지하여 부하제어를 수행하는 충전 운영서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기 자동차의 충전 제어장치 및 그 방법{CHARGING CONTROL APPARATUS AND METHOD FOR ELECTRICAL VEHICLE}
본 발명은 전기 자동차의 충전 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배전망의 전력부하 상태에 따라 전력부하피크가 분산되도록 전기 자동차의 충전부하를 조절함으로써 배전망의 전력부하를 경감할 수 있도록 한 전기 자동차의 충전 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 들어 환경 유해 가스 저감을 위한 노력의 일환으로 종래의 화석 연료 자동차를 대신할 친환경 자동차에 대한 관심이 높아지고 있다.
친환경 자동차의 하나인 전기 자동차는 차량 내부에 전기를 충전할 수 있는 배터리가 구비되고, 배터리에 충전된 전기의 힘으로 차량 모터를 구동하여 운행하는 자동차이다.
종래의 화석 연료 자동차가 주유소 등과 같은 시설에서 연료를 주입하는 것과 마찬가지로 전기 자동차 역시 전기 충전 스테이션(예컨대, 충전기)에서 배터리에 전기를 충전하여 운행한다. 이러한 충전 스테이션은 전국에 걸쳐 설치되며, 충전인프라를 구축하고 있다.
전기 자동차의 충전인프라는 배전망에서 전력을 공급하여야 하는데, 충전인프라가 늘어나는 미래시점에는 배전설비들을 증설해야 하나, 주요 선진국들처럼 전력기기와 선로의 노후화 또는 지중케이블의 포화 등과 같이 선로증설이 어려운 상황이 발생할 경우, 충전전력 공급시간을 분산할 필요가 있다.
현재 하계 주간시간대의 전력피크 등과 같이 전국단위에서 전력수요가 집중되는 경우에 수요관리 차원의 전력수요 피크저감 노력은 활발하게 진행되고 있으나, 전기 자동차의 충전부하는 이동성(예; 출근 후 직장, 퇴근 후 거주지, 휴가지 등)이 있어 특정 지역 또는 특정 배전선로에 부하가 집중될 수 있으므로 지역별(배전 권역별) 대응(선로운영)기술이 요구되고 있다.
따라서, 최근에는 충전기들로 구성된 충전인프라의 전력부하를 국내의 전력수요피크와 연동하여 조절하려는 수요관리 방식의 제어가 추진되고 있다.
이때 적용되는 피크부하는 국내 전체에서 사용하는 총 전력수요피크(Global Peak Load)로써 쉽게 대응이 가능한 반면, 지역적 배전선로(DL)의 전력부하피크(Local Peak Load)의 저감을 위해서는 전국 약 1만 여개의 배전선로들의 전력부하를 직접 다루어야 하기 때문에 각 현장 상황에 따라 매우 복잡하여 현재까지는 이를 고려하지 않고 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2012-0021708호(2012. 03. 09. 공개, 발명의 명칭 : 전기자동차 충전인프라 관리시스템)에 개시되어 있다.
이와 같이 배전선로의 전력부하피크를 저감시킬 수 있도록 전기 자동차의 충전부하를 제어하기 위해서는 충전부하를 제어하는 시스템과 선로운영을 위한 관련서버간에 긴밀한 협조가 필요하게 된다.
또한, 전기 자동차의 충전 소비자들이 임의의 시간에 자유롭게 충전하려는 욕구와 함께 충전비용을 최소화하려는 욕구를 훼손하지 않도록 제어할 필요성이 있고, 전력회사 입장에서는 충전부하의 이전 보조금을 최소화는 조건을 만족하면서 충전기를 제어할 필요성이 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 따라 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 배전망의 전력부하 상태에 따라 전력부하피크가 분산되도록 전기 자동차의 충전부하를 조절함으로써 배전망의 전력부하를 경감할 수 있도록 한 전기 자동차의 충전 제어장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 배전선로의 전력부하를 추정하여 충전전력 스케줄을 조정함으로써 충전요금을 최소화할 수 있도록 한 전기 자동차의 충전 제어장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 전기 자동차의 충전 제어장치는, 배전선로의 시간대별 전력부하를 추정하여 제공하는 배전망 전력이력정보 D/B 처리부; 배전망 운영시스템으로부터 실시간 배전선로의 전력부하를 입력받아 제공하는 배전정보 취득부; 충전부하 스케줄에 따라 전기 자동차의 충전을 제어하고, 충전부하 삭감명령에 따라 시간대별 충전부하 삭감량을 충전예약이 설정된 충전기에 배분하여 충전부하 스케줄을 조절하고, 이를 통해 충전을 제어하는 충전기 관리부; 및 배전망 전력이력정보 D/B처리부로부터 제공된 배전선로의 시간대별 전력부하 추정 데이터에 대해 배전정보 취득부로부터 제공된 실시간 배전선로의 전력부하를 반영하여 오차를 보정하고, 오차가 보정된 배전선로의 시간대별 전력부하에 따라 시간대별 충전부하 삭감량을 산출하여 충전기 관리부에 통지하여 부하제어를 수행하는 충전 운영서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 충전부하 스케줄은 충전기 관리부가 계절별, 시간대별 결정되어 있는 전기 자동차 충전요금제에 따라 충전요금의 합이 최소가 되도록 수립하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 충전 운영서버는 충전부하 삭감시간대를 충전기 관리부로 통지한 후 충전기 관리부로부터 제공된 시간대별 최대 충전부하 삭감가능량을 기반으로 시간대별 충전부하 삭감량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 충전 운영서버와 충전기 관리부 사이에 매개되어 송수신되는 데이터에 대해 암호화를 진행하는 외부정보 연계부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 충전기는 전력부하 분산제어에 따른 원격제어가 이루어지도록 하는 충전예약 버튼을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 전기 자동차의 충전 제어방법은 충전 운영서버가 배전망 전력이력정보 D/B 처리부로부터 전국 배전선로의 전력부하 추정값을 입력받는 단계; 충전 운영서버가 배전정보 취득부로부터 실시간 배전선로의 전력부하를 입력받는 단계; 충전 운영서버가 전국 배전선로의 전력부하 추정값에 대해 실시간 배전선로의 전력부하를 적용하여 시간대별 배전선로의 전력부하 추정치를 보상하는 단계; 충전 운영서버가 시간대별 배전선로의 전력부하 추정치에 따라 시간대별 충전부하 삭감량을 산출하는 단계; 및 충전 운영서버가 시간대별 충전부하 삭감량을 기반으로 충전기 관리부로 충전부하 삭감명령을 하달하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 충전기 관리부로부터 배전선로별 충전부하 스케줄을 입력받아 저장하는 단계; 및 충전부하 스케줄에 따라 배전선로별 충전부하를 추정하여 시간대별 배전선로의 전력부하 추정치에 적용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 시간대별 충전부하 삭감량을 산출하는 단계는 충전 운영서버에서 충전부하 삭감시간대를 충전기 관리부로 통지한 후, 충전기 관리부로부터 제공된 시간대별 최대 충전부하 삭감가능량을 기반으로 시간대별 충전부하 삭감량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 시간대별 최대 충전부하 삭감가능량은 충전기 관리부가 충전부하 스케줄에 따라 충전부하 삭감시간대에서 충전부하를 이전하고도 충전종료 시간까지 완충전할 수 있는 부하량인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전기 자동차의 충전 제어장치 및 그 방법은 배전망의 전력부하 상태에 따라 전력부하피크가 분산되도록 전기 자동차의 충전부하를 조절함으로써 배전망의 전력부하를 경감할 수 있다.
또한, 본 발명은 배전선로의 전력부하를 추정하여 충전전력 스케줄을 조정함으로써 피크저감 보조금의 지원으로 충전요금을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 제어장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 제어방법에서 배전선로의 전력부하 추정치를 산출하는 과정을 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 제어방법에서 배전선로의 시간대별 전력부하 추정치의 보간 데이터를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 제어장치 및 그 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 제어장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 제어장치는 배전망 전력이력정보 D/B 처리부(10), 배전정보 취득부(20), 충전 운영서버(30) 및 충전기 관리부(50)를 비롯하여 외부정보 연계부(40)를 포함한다.
배전망 전력이력정보 D/B 처리부(10)는 배전망 DB(미도시)와 수용가 전력정보 DB(미도시)로부터 배전선로의 시간대별 전력부하를 추정하여 제공한다.
배전망 전력이력정보 D/B처리부(10)는 배전망 DB와 수용가 전력정보 DB로부터 전국의 각 배전선로(DL)별 직전 1년(8,760시간)간의 전력부하를 추출하여, 이를 다시 각 월별 데이터로 분류하고, 매월 데이터 중에서 각 요일별로 평균을 내는 대신, 매요일의 데이터는 시간별로 정리하여, 당해년도의 각 시간대별 일일 부하추정 곡선을 통해 배전선로의 시간대별 전력부하를 추정하여 제공한다.
배전정보 취득부(20)는 배전망 운영시스템(미도시)으로부터 실시간 배전선로의 전력부하를 입력받아 제공한다.
이를 통해 직전년도의 데이터로부터 추정한 배전선로의 시간대별 전력부하의 오차를 보정할 수 있도록 한다.
충전기 관리부(50)는 충전부하 스케줄에 따라 전기 자동차의 충전을 제어하고, 충전부하 삭감명령에 따라 시간대별 충전부하 삭감량을 충전예약이 설정된 충전기에 배분하여 충전부하 스케줄을 조절하고, 이를 통해 충전을 제어한다.
이때 충전부하 스케줄은, 계절별, 시간대별로 결정되어 있는 전기차 충전요금제도에 따라, 1년 중 매시간(8,760시간)의 전력요금 단가를 기반으로 충전고객이 충전기의 '충전예약' 버턴을 눌러 충전소의 충전부하 조정에 참여할 경우, 직장의 경우 퇴근시각, 주거지의 경우는 새벽시각까지 충전이 종료되도록 해당 충전기를 제어하되, 각 시간대별 충전요금의 합(일일 충전요금)이 최소가 되도록 수립한다.
이러한 충전기(60)는 직장의 주차장에 설치하거나, 공동주택의 주차장 등에 설치하여 장시간 동안 충전을 수행하는 소용량 충전기로써, 충전기에는 '충전'버튼과 '충전예약' 버튼 그리고 '정지'버튼이 구비되어 소비자의 자유충전의사를 반영하여 '충전'을 선택할 경우에는 원격제어를 수행하지 않고, 일반적인 방식에 따라 완충전 될 때까지 충전을 진행한다.
그러나, '충전예약'을 선택한 경우에는 충전을 바로 시행하지 않고, 충전기 관리부(50)에서 충전부하 스케줄을 수립하여 배전선로의 전력부하에 따라 충전을 진행하거나 일시중지하고, 재충전하는 과정을 완충전될 때까지 반복하여 충전한다.
충전 운영서버(30)는 배전망 전력이력정보 D/B처리부(10)로부터 제공된 배전선로의 시간대별 전력부하 추정 데이터에 대해 배전정보 취득부(20)로부터 제공된 실시간 배전선로의 전력부하를 반영하여 오차를 보정한다.
즉, 배전망 전력이력정보 D/B처리부(10)로부터 제공된 배전선로의 시간대별 전력부하 추정 데이터는 직전년도의 데이터로부터 추정한 것으로써 당일 실제값과 오차가 발생한다. 따라서, 배전정보 취득부(20)로부터 제공된 배전망 운영시스템에서의 현재 시각의 해당 배전선로의 전력부하 값을 읽어서 시간대별 전력부하 추정 데이터의 오차를 보정한다. 이러한 오차보정을 통해 이 시각 이후의 전력부하 추정치는 오차보정만큼 평행이동하게 된다.
이러한 오차보정 절차는 설정시간 주기로 재수행 되며, 설정시간이 짧을 수록 전력부하 추정치의 오차를 줄일 수 있다.
또한, 충전 운영서버(30)는 오차가 보정된 배전선로의 시간대별 전력부하에 따라 시간대별 충전부하 삭감량을 산출하여 충전기 관리부(50)로 통지하여 부하제어를 수행한다.
충전 운영서버(30)는 관내 배전선로 중에서 전력부하 조절이 필요한 경우, 해당 배전선로에 연계된 충전기 관리부(50)에 충전부하 삭감시간대를 통보하고, 충전부하 스케줄에서 충전부하 삭감시간대의 전부 또는 일부에서 충전부하를 이전하고도 충전종료 시각까지 완충전이 될 수 있는, 이전가능 부하량을 합한 최대 충전부하 삭감가능량을 충전기 관리부(50)로부터 통보받는다.
따라서, 충전 운영서버(30)는 최대 충전부하 삭감가능량을 기반으로 최대 삭감가능량 중 일부 또는 전부를 삭감하도록 각 시간대별 충전부하 삭감량을 산출하고, 이를 충전부하 삭감명령과 함께 충전기 관리부(50)에 통보한다.
이렇게 충전기 관리부(50)는 충전부하 삭감명령에 따라 각 시간대별 충전부하 삭감량에 대해 충전기(60)로 분배하되, 각 충전기(60)에 발생하는 충전요금이 최저값을 유지하도록 하며, 증가하더라도 전체 충전기(60)의 충전요금 증가가 최소가 되도록 충전부하 스케줄을 조정하여 전기 자동차(70)를 충전할 수 있도록 한다.
위에서 충전 운영서버(30)와 충전기 관리부(50) 사이에는 외부정보 연계부(40)를 매개하여 정보방화벽을 거쳐 전달되도록 하며, 데이터에 대해 암호화를 진행하여 정보 보안이 이루어질 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 제어장치에 따르면, 배전망의 전력부하 상태에 따라 전력부하피크가 분산되도록 전기 자동차의 충전부하를 조절함으로써 배전망의 전력부하를 경감할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 제어방법에서 배전선로의 전력부하 추정치를 산출하는 과정을 구체적으로 나타낸 흐름도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 제어방법에서 배전선로의 시간대별 전력부하 추정치의 보간 데이터를 나타낸 그래프이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 제어방법에서는, 먼저, 충전 운영서버(30)가 배전망 전력이력정보 D/B 처리부(10)로부터 전국 배전선로의 전력부하 추정치를 입력받는다(S10).
배전망 전력이력정보 D/B 처리부(10)에서의 전국 배전선로의 전력부하 추정치를 계산하는 과정을 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
배전망 전력이력정보 D/B 처리부(10)는 배전망 DB(미도시)와 수용가 전력정보 DB(미도시)로부터 전국 약 1만개 배전선로들의 직전년도의 데이터를 입력받아 저장한다(S110).
그런 다음 저장된 직전년도의 배전선로 데이터로부터 월별(m, 1~12), 일별(dt, 1~31), 시간대별(ti, 0~24) 평균전력 Pdl,m,dt,ti 를 추출하여 재배치한다(S120).
이렇게 추출하여 재배치된 배전선로 데이터에 대해 각 월별 해당 요일의 평균부하를 산출한다(S130).
즉, 월별(m, 1~12), 요일별(dy, 월~일), 시간대별(ti, 0~24) 평균전력부하인 Pdl,m,dy,ti,로 치환한다. 이때 치환하는 방법은 수학식 1과 같다.
Figure pat00001
(단,
Figure pat00002
는 그 요일에 속한 날짜,
Figure pat00003
은 해당월의 일수)
수학식 1의 계산결과는 ti 시간대 전년도(past year)의 전력정보인 Ppy(ti) 로 저장된다.
다음으로, 각월, 해당요일, 각 시각(ti)별 평균전력부하를 산출한다(S140).
매시각 마다 1개의 데이터를 생성하고, 정시각 사이의 값들에 대한 부하추정을 할 경우, 보간법을 사용할 수 있다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이 먼저 k를 각각의 정시각 색인(index)이라고 하면, 정시각 tk와 tk+1 사이의 시각 ti의 전력부하 Pdl,m,dy,ti,는 정시각 tk와 tk+1 의 전력정보인 Ppy(tk)와 Ppy(tk+1)을 통해 수학식 2와 같이 산출된다.
Figure pat00004
한편, 향후 배전선로의 전력부하를 용이하게 분석하기 위해 부하추정함수를 사용할 수도 있다.
즉, 각 월의 해당요일 평균부하인 Pdl,m,dy,tk,로부터 Cn을 피팅 계수라고 하면 곡선근사(Curve Fitting)에 의한 부하추정치 Pdl,m,dy,Cn(t)를 수학식 3과 같이 구할 수 있다.
Figure pat00005
이때 저장하는 것은 각 계수 Cn이지만 필요시 언제든지 전력부하함수 전체를 생성할 수도 있다.
이렇게 각 배전선로별 전년도의 ti 시간대 전력정보인 Ppy(ti)로 저장한다(S150).
한편, 충전기(60)를 통해 충전이 진행되면 충전 운영서버(30)는 충전기 관리부(50)로부터 충전부하 스케줄을 입력받는다(S20).
이렇게 j 번째 충전기 관리부(50)로부터 입력된 충전부하 스케줄은 현재시각(t0) 이후 각 시간대별(ti) 충전부하 스케줄 Pevj(ti)로 저장되어 합산되고, 충전부하 스케줄의 총합 Pev(ti) ≡ Σj Pevj(ti)를 구하여 배전선로별 충전부하를 추정한다(S30).
이렇게 산출된 배전선로별 충전부하는 시간대별 배전선로의 전력부하 추정치에 적용되어 충전부하 삭감량 산출시 반영될 수 있다.
이후 충전 운영서버(30)는 부하추정의 오차를 줄이기 위해 배전정보 취득부(20)로부터 실시간 배전선로의 전력부하를 입력받는다(S40).
충전 운영서버(30)는 실시간 배전망 운영시스템으로부터 제공받은 현재시각(t0)에서의 배전선로의 전력부하 Pwd(t0)와 전력부하 추정치와의 격차를 보정한다(S50).
이때, 정시각 사이의 시각에 대한 전력부하 추정치를 구하되, 현재시각을 그 사이시각으로 하여 Ppy(t0)를 구한다. 현재시각 실측치 Pwd(t0)와 전력부하 추정치 Ppy(t0)와의 차이 ΔP(t0)가 현재시각(t0) 이후의 시간에도 동일하다고 가정하면(다시 말하자면, 전력부하 추정치를 평행이동 하여 오차를 보정한다고 하면) 보정된 각 시간대별(ti) 배전선로의 전력부하 추정치 Pdl(ti)는 수학식 4와 같이 구할 수 있다.
Figure pat00006
이와 같이 산출된 각 시간대별 배전선로의 전력부하 추정치 Pdl(ti)를 보상한 후 모든 ti에 대해 전력부하 추정치 Pdl(ti)가 배전선로의 허용전력 Pmax 를 초과할 것으로 예상될 경우, 충전 운영서버(30)에서는 충전기 관리부(50)에 ΔPDRj(ti) 만큼의 충전부하 삭감 명령을 하달할 수 있고(S70), 그 시간대별 충전부하 삭감량은 수학식 5와 같이 산출할 수 있다.
이때 시간대별 충전부하 삭감량은 충전 운영서버(30)에서 충전부하 삭감시간대를 충전기 관리부(50)로 통지한 후 충전기 관리부(50)로부터 제공된 시간대별 최대 충전부하 삭감가능량을 기반으로 산출될 수 있다(S60).
따라서 충전 운영서버(30)는 시간대별 최대 충전부하 삭감가능량의 전부나 일부에 대해 j번째 충전기 관리부(50)에 대한 시간대별 충전부하 삭감량을 수학식 5와 같이 산출하여 삭감명령으로 하달할 수 있다(S70).
Figure pat00007
이때, α는 임의로 가감할 수 있는 부하삭감량이며, N은 배전선로에 연결된 충전기 관리부(50)의 개수이다.
수학식 5에서는 부하삭감량을 균등분포 하도록 하였지만, 필요에 따라서 충전기 관리부(50)별로 가중치(Weight)를 부여할 수도 있다.
이렇게 충전부하 삭감명령을 하달 받은 충전기 관리부(50)는 충전부하 삭감명령에 따라 각 시간대별 충전부하 삭감량에 대해 충전기(60)로 분배하되, 각 충전기에 발생하는 충전요금이 최저값을 유지하도록 하며, 증가하더라도 전체 충전기(60)의 충전요금 증가가 최소가 되도록 충전부하 스케줄을 조정하여 전기 자동차(70)를 충전할 수 있도록 한다.
이와 같이 N개의 충전기 관리부(50)가 ti 시간대에 충전부하 제어에 참여한 경우 DR 보조금 DR(dt)를 수학식 6과 같이 정산할 수 있다(S80).
Figure pat00008
여기서, d는 단위전력량당 지급하는 DR보조금 단가이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 제어방법에 따르면, 배전망의 전력부하 상태에 따라 전력부하피크가 분산되도록 전기 자동차의 충전부하를 조절함으로써 배전망의 전력부하를 경감할 수 있으며, 충전전력 스케줄을 조정함에 따른 피크저감 보조금의 지원으로 충전요금을 최소화할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 배전망 전력이력정보 D/B 처리부
20 : 배전정보 취득부
30 : 충전 운영서버
40 : 외부정보 연계부
50 : 충전기 관리부
60 : 충전기
70 : 전기 자동차

Claims (9)

  1. 배전선로의 시간대별 전력부하를 추정하여 제공하는 배전망 전력이력정보 D/B 처리부;
    배전망 운영시스템으로부터 실시간 배전선로의 전력부하를 입력받아 제공하는 배전정보 취득부;
    충전부하 스케줄에 따라 전기 자동차의 충전을 제어하고, 충전부하 삭감명령에 따라 시간대별 충전부하 삭감량을 충전예약이 설정된 충전기에 배분하여 상기 충전부하 스케줄을 조절하고, 이를 통해 충전을 제어하는 충전기 관리부; 및
    상기 배전망 전력이력정보 D/B처리부로부터 제공된 상기 배전선로의 시간대별 전력부하 추정 데이터에 대해 상기 배전정보 취득부로부터 제공된 상기 실시간 배전선로의 전력부하를 반영하여 오차를 보정하고, 오차가 보정된 상기 배전선로의 시간대별 전력부하에 따라 시간대별 충전부하 삭감량을 산출하여 상기 충전기 관리부에 통지하여 부하제어를 수행하는 충전 운영서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 충전부하 스케줄은 상기 충전기 관리부가 계절별, 시간대별 결정되어 있는 전기 자동차 충전요금제에 따라 충전요금의 합이 최소가 되도록 수립하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 제어장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 충전 운영서버는 충전부하 삭감시간대를 상기 충전기 관리부로 통지한 후 상기 충전기 관리부로부터 제공된 시간대별 최대 충전부하 삭감가능량을 기반으로 상기 시간대별 충전부하 삭감량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 제어장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 충전 운영서버와 상기 충전기 관리부 사이에 매개되어 송수신되는 데이터에 대해 암호화를 진행하는 외부정보 연계부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 제어장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 충전기는 전력부하 분산제어에 따른 원격제어가 이루어지도록 하는 충전예약 버튼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 제어장치.
  6. 충전 운영서버가 배전망 전력이력정보 D/B 처리부로부터 전국 배전선로의 전력부하 추정값을 입력받는 단계;
    상기 충전 운영서버가 배전정보 취득부로부터 실시간 배전선로의 전력부하를 입력받는 단계;
    상기 충전 운영서버가 상기 전국 배전선로의 전력부하 추정값에 대해 상기 실시간 배전선로의 전력부하를 적용하여 시간대별 배전선로의 전력부하 추정치를 보상하는 단계;
    상기 충전 운영서버가 상기 시간대별 배전선로의 전력부하 추정치에 따라 시간대별 충전부하 삭감량을 산출하는 단계; 및
    상기 충전 운영서버가 상기 시간대별 충전부하 삭감량을 기반으로 충전기 관리부로 상기 충전부하 삭감명령을 하달하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 제어방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 충전기 관리부로부터 배전선로별 충전부하 스케줄을 입력받아 저장하는 단계; 및
    상기 충전부하 스케줄에 따라 배전선로별 충전부하를 추정하여 상기 시간대별 배전선로의 전력부하 추정치에 적용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 제어방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 시간대별 충전부하 삭감량을 산출하는 단계는 상기 충전 운영서버에서 충전부하 삭감시간대를 상기 충전기 관리부로 통지한 후, 상기 충전기 관리부로부터 제공된 시간대별 최대 충전부하 삭감가능량을 기반으로 상기 시간대별 충전부하 삭감량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 제어방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 시간대별 최대 충전부하 삭감가능량은 상기 충전기 관리부가 충전부하 스케줄에 따라 상기 충전부하 삭감시간대에서 충전부하를 이전하고도 충전종료 시간까지 완충전할 수 있는 부하량인 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 제어방법.
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